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1、植物细胞工程的研究应用与展望姓名:乔志文学号:0967106405电话：15149366332单位:内蒙古科技大学信息工程学院09-自动化日期：2011.11.01植物细胞工程的研究应用与展望内蒙古科技大学信息工程学院09自动化姓名：乔志文学号：0967106405班级：09-自动化-（4）摘要：细胞工程是一门以植物组织培养为基础,具有广泛应用前景和实用价值的生物技术。目前根据人们的需要已经相继完善和发展了一些具有特色的实用技术,这些技术的发展和应用,使植物细胞工程在人类现代生活中地位更加突出,并发挥着越来越重要的作用。本文介绍了植物细胞工程基础研的发展现状，总结了胚胎培养、加倍单倍体
2、技术、原生质体培养与体细胞杂交、体细胞无性系变异、快繁技术、植物来源生物产品生产技术的应用，展望了植物细胞工程的发展方向以及植物细胞工程的一些重要的应用前景。关键词：植物细胞工程；育种；技术应用；展望；应用前景1.前言植物细胞工程是以植物细胞全能性为理论基础，以植物组织与细胞培养为技术支持，在细胞和亚细胞水平对植物进行遗传操作，实现植物改良和利用，或获得植物来源的生物产品的科学技术。植物细胞工程具有科学和技术双重特征，经过多年的探索和发展，已成为当代生物科学中一个重要学科和现代生物技术的重要组成部分[1]。2．植物细胞工程基础研究植物细胞工程是一门以植物组织培养为基础,具有广泛应用前景
3、和实用价值的生物技术。随着该技术的不断完善和发展,植物细胞工程已经在部分经济植物的育种和繁殖中发挥着十分重要的作用。目前根据人们的需要已经相继完善和发展了一些具有特色的实用技术,包括植物细胞培养技术、无性快繁技术、制备转基因植物、单倍体育种及胚胎培养等。这些技术的发展和应用,使得植物细胞工程在人类的现代生活中的地位更加突出,并在经济植物快繁、植物新品种选育和有用次生代谢产物的生产方面发挥了重要的作用。培养植物细胞获得生物产品对于人类来说,植物次生代谢产物一直是药物和工业原料的重要来源,同时很多植物次生代谢产物又是优良的食品添加剂和名贵的化妆品原料,有些甚至是生物毒素的主要来源,可以用于
4、杀虫、杀菌而对环境和人畜无害。植物细胞培养作为重组蛋白的生产系统,集合了微生物发酵、动物细胞培养和完整植株培养系统的很多优点。可以利用植物细胞悬浮培养、固定化培养及各种生物反应器实现次生代谢产物尤其是药用植物成分的大量生产,这对实现中药技术现代化具有重要意义。目前,我国的药用植物细胞培养技术取得了很大进展。以细胞培养技术为主要手段的商品化生产药用植物天然产物的工业正在迅速崛起。如人参、毛地黄、萝芙木、紫草、黄连等已实现了工业化生产。人参根的培养已达到200升发酵罐。红花细胞培养的研究也进入了中间试验水平。除此之外,我国科研人员还进行了当归、青蒿、长春花、紫背天葵、延胡索等药用植物的细胞
5、工程研究。新疆紫草、人参的细胞培养进入了工业化生产。据统计,现在已经能从400多种药用植物中建立了植物组织和细胞培养物,从中分离出600多种代谢产物。但由于技术上的原因,与人类所需相比仅有少数的物质可用细胞培养的方法来生产,主要困难是在一些培养的组织细胞中次生代谢产物的含量极低。因此开展旨在提高药用有效成分的细胞培养及次生代谢调控工作是一项很有应用前景的探索性研究工作.。植物细胞工程的发展有赖于植物学、植物生理学、遗传学、分子生物学、植物营养学、环境工程学等学科的发展与进步，此外，可为生物科学的基础研究提供重要的技术手段。植物发育生物学是现代植物科学的重要研究内容。离体培养的器官发生和
6、体细胞胚发生及其调控已成为研究植物形态建成的良好实验体系，极大地丰富了植物发育生物学的内容，加速了其发展。植物薄层细胞培养(nincelllayers，TCL)已成为研究离体条件下植株再生、生理生化、遗传转化的技术[2-4]。利用离体培养技术研究花器官发育，已在多种植物上实现了试管开花和结实[5-6]。原生质体培养为单细胞研究提供了良好的实验技术体系，已应用于植物细胞分裂、基因表达、核质关系、细胞壁生物学、植物激素的作用机理、物质跨膜运输等研究领域。利用离体突变技术，已分离和鉴定了许多与植物发育有关的基因，为揭示植物遗传与发育调控的分子机理奠定了基础。利用花培加倍单倍体技术获得纯系的方
7、法，为有性繁殖植物遗传分离群体的构建提供了有效途径，进而可为遗传图谱的构建、基因定位提供稳定的基础材料，促进了植物遗传学的发展。同时植物组织培养技术也为植物矿质营养、有机营养代谢，植物病理学等研究提供技术手段。建立植物高效再生体系是植物细胞工程研究的重要领域。研究表明，植物再生能力表现出基因型依赖性(genotype．dependent)，同时受到外植体生理状况、培养条件(培养基、培养环境)的影响。植物激素诱导的信号传递在细胞分裂、极性确定、器
